基於 M031G 微控制器的調頂光模組解決方案

調頂是指在波分復用系統中,透過在每個波長上加入一小幅度的低頻正弦或余弦調製來標識訊號,不同的波長採用不同的頻率標識。這些低頻信號在光波長上的加入,將在光波長的頂部產生調製幅度,因此稱為調頂信號。

 

Pilot-Tone-Modulation

 

調頂訊號疊加在原有訊號上一起進入光網路進行傳輸,但調頂訊號的頻率位於訊息通道的頻帶內。為了避免其與數據訊息發生干擾,其頻率必須低於數據通道的最低截止頻率,但同時為了避免 EDFA 增益動態特性的影響,其頻率也不能太低。因此,調頂訊號頻率多處於 10 kHz 到 1 MHz 之間,又稱為低頻微擾訊號。此訊號需以曼徹斯特碼進行傳遞,利用訊號的變化來保持發送和接收之間的同步。為了產生及接收曼徹斯特碼,光模組需具備曼徹斯特編解碼器,這也是調頂光模組和通用光模組最大的差異(圖1 為光模組內建曼徹斯特編解碼器)。

 

Manchester-Codec

(圖1) 曼徹斯特編解碼器

 

新唐推出了全球第一顆硬體調頂 NuMicro M031G 系列,此系列搭載硬體曼徹斯特編解碼器,可快速地調制及解調曼徹斯特码,供調頂訊號使用。依據不同電信業者及設備商的需求,調頂訊號又分為調幅模式及調頻模式(多載頻調幅),無論哪個模式, M031G 系列皆可支援。

 

Pilot-Tone-Modulation-Module-MCU

(圖2) 調頂光模組 MCU

 

NuMicro M031G 系列不僅搭載了支援 CRC 的硬體曼徹斯特編解碼器,可用來調解及解調低頻微擾訊號,另配有 1 組 DAC 支援自動資料產生功能,可產生正弦波供調頻模式使用(圖 3 為正弦波調頂訊號生成方式),新唐實測可於 500 kHz 的頻率下產生平順的正弦波調頂訊號(圖 4 為MANCH_TX 由 DAC0 輸出實測)。

 

Sine-Wave-Modulation-Signal-Generation-2

(圖3) 正弦波調頂信號生成方式

 

MANCH_TX-Output-Measured-from-DAC0

(圖4) MANCH_TX DAC0 輸出實測

 

M031G系列特色

  • 硬體曼徹斯特編解碼器 (M031G 系列):用於調變及解調低頻微擾信號。
  • DAC 支援自動產生資料功能 (M031G 系列):能以500 kHz頻率產生32點平滑正弦波,作為調頂功能的輸出。
  • 內建溫度感測器:0°C 至 70°C 範圍內精度為 ±6°C;-40°C 至 105°C 範圍內精度為 ± 2°C。
  • 小型封裝:QFN24 3x3 mm;QFN33 4x4 mm。
  • I²C:支援1 MHz從機模式且不會拉住SCL,出廠預燒I2C Bootloader。

 

M030G-M031G-features

 

NuMicro M029G/M030G/M031G 系列光模組應用提供完整的解決方案,M031G 系列更是全球首款硬體調頂光模組,因此不論是在通用光模組或調頂功能光模組的應用上,都能完全滿足需求。

M029G-M030G-M031G-series-selection